Fundamentos de Redes de Computadores. Prof. Claudemir Santos Pinto

Transcrição

1 Fundamentos de Redes de Computadores MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO Prof. Claudemir Santos Pinto

2 Meios Físicos de Transmissão Com cabeamento: Cabo coaxial Cabo par trançado Fibra ótica Rede elétrica (PLC)

3 Meios Físicos de Transmissão Sem cabeamento: Infravermelho Bluetooth Wi-Fi WiMAX 2G, 3G, 4G Rádio Microondas (via satélite)

4 Meios Físicos com cabeamento 1. Cabo coaxial Condutor cilíndrico interno com tubo metálico em torno, e separados por material dielétrico. Condutor interno de cobre. Tubo metálico: blindagem eletrostática. Material dielétrico: isolante plástico. Uso em distribuição de sinal de televisão (TV a Cabo) Telefonia de longa distância. Redes locais de curta distância.

5 Meios Físicos com cabeamento 1.Cabo coaxial Vantagens: Mais resistente a ruídos Desvantagens: Mau-contato nos conectores. Cabo rígido difícil manipulação. Problema da topologia (barramento). Custo/metro maior do que o par trançado.

6 Meios Físicos com cabeamento 1.Cabo coaxial Hoje em dia: Uso muito limitado em redes.

7 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Dois fios de cobre enrolados em espiral. Vários pares dentro de um cabo. Objetivo: Reduzir ruído e manter constante as propriedades elétricas ao longo de toda a extensão.

8 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Melhor desempenho que um par em paralelo para distâncias grandes. Transmissão pode ser analógica ou digital. Taxas de transmissão até gigabits/s.

9 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Depende da: distância, técnica de transmissão, qualidade do cabo, diâmetro, comprimento das tranças, etc.

10 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Tipos: STP blindado UTP não blindado Malha metálica minimiza o ruído externo.

11 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Vantagens: Meio de transmissão de menor custo por comprimento. Ligação ao meio simples e barata.

12 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Desvantagens: Suscetível a ruídos gerados por interferência eletromagnética (motores, geladeiras, quadros de luz, lâmpadas fluorescentes, etc). Minimizado com a blindagem.

13 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Classificação quanto à taxa de transmissão suportada: CAT 3 até 10 Mbps CAT 5 até 100 Mbps CAT 5e e 6 até 1 Gbps CAT 7 até 1 Gbps.

14 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado T568A ou T568B padrão para condutores máquina - concentrador. T568A ordem dos fios: Branco Laranja, Laranja, Branco Verde, Azul, Branco Azul, Verde, Branco Marrom, Marrom. T568B - ordem dos fios: Branco Verde, Verde, Branco Laranja, Azul, Branco Azul, Laranja, Branco Marrom, Marrom.

15 Meios Físicos com cabeamento 2.Par trançado Crossover padrão para condutores máquina máquina. T568A numa ponta, T568B na outra.

16 2.Par trançado Meios Físicos com cabeamento

17 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Cabo composto por filamentos de sílica (matériaprima do vidro) ou plástico. Leves e finos. Sinal ótico, gerado por pulsos de laser ou LEDs.

18 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Características: Altíssimas taxas de transmissão. Isolamento elétrico completo entre transmissor e receptor. Imune a interferências eletromagnéticas.

19 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Como funciona: Um feixe de luz é lançado numa ponta da fibra, e pelas características óticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas até a outra ponta.

20 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Tipos: Multimodo e Monomodo Multimodo Sem amplificadores. Pode ser comum ou gradual - diferentes níveis de refração possibilitam a reflexão do feixe. 100 Mbps a 10 km de distância. Redes locais. Step Index Graded Index

21 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Monomodo: 1 Gbps a 100 km de distância. Uso de laser. Redes de longa distância.

22 Meios Físicos com cabeamento 3.Fibra ótica Tipos de fontes luminosas: LEDs mais barato, taxas de transmissão menores, maior tempo de vida, menor alcance. Laser mais caro, taxas de transmissão maiores, menor tempo de vida, maior alcance.

23 Meios Físicos com cabeamento 4.Rede elétrica (PLC) Transmissão de dados via rede elétrica Tecnologia - existe desde os anos de 1920 aperfeiçoada recentemente para transmissão de dados.

24 Meios Físicos com cabeamento 4.Rede elétrica (PLC Power Line Communication) Vantagens: Alcance muito amplo - via rede elétrica. Altas taxas de transmissão.

25 Meios Físicos com cabeamento 4.Rede elétrica (PLC) Desvantagens: Gera interferência em outros aparelhos que usem a rede elétrica Em rede elétrica com muito ruído, desempenho ruim. As redes elétricas residenciais no Brasil não seguem padrões.

26 Meios Físicos com cabeamento 4.Rede elétrica (PLC) Existem equipamentos que podem transformar a rede elétrica local em uma rede de dados

27 Meios físicos sem cabeamento

28 Meios físicos sem cabeamento Assim como as redes que usam cabeamento, também existem normas para comunicação sem fio. Ex: IEEE redes wireless. IEEE Bluetooth. IEEE WiMax. IEEE G.

29 Meios físicos sem cabeamento Tipos de redes sem fio: 1. Infravermelho 2. Bluetooth 3.Wi-Fi 4.WiMAX 5. 3G 6. Rádio 7.Microondas

30 Meios físicos sem cabeamento 1. Infravermelho Comunicação sem-fio via infravermelho Taxas de até 4 Mbps. Baixo alcance (até 4,5 m).

31 Meios físicos sem cabeamento 1. Infravermelho É preciso que o receptor tenha visão do transmissor sem obstáculos Transmissão half-duplex Usado em controles remotos e dispositivos simples Hoje em dia está sendo substituído pelo Bluetooth.

32 Meios físicos sem cabeamento 2.Bluetooth (IEEE ) Especificação para redes pessoais sem fio (Personal Area Networks - PANs) Uso de uma freqüência de rádio de curto alcance. Baixa taxa de transmissão e baixo custo.

33 Meios físicos sem cabeamento 2.Bluetooth (IEEE ) Conexão simples. Exemplos de uso: Celulares e fones de ouvido semfio, mouses e teclados, dispositivos e receptores GPS, controles de videogames, modems sem-fio, etc.

34 Meios físicos sem cabeamento 2.Bluetooth (IEEE ) Nome: Homenagem a um rei da Dinamarca que unificou a Escandinávia na Idade Média - Harald Bluetooth.

35 Um transmissor com 100mW de potência cobre uma área aberta de 500 m², em média. Meios físicos sem cabeamento 3.Wi-Fi (IEEE ) Transmissão de dados ocorre na faixa de ondas de rádio. Uso de uma das faixas ISM (não licenciada, portanto de uso livre): 902 a 928 Mhz / 2,4 a 2,48 Ghz / 5,72 a 5,85 Ghz.

36 Meios físicos sem cabeamento 3.Wi-Fi (IEEE ) Rede estruturada em células, onde o receptor deve receber o sinal do transmissor (hotspot). Transmissão em todas as direções (omnidirecional), salvo o uso de uma antena direcional.

37 Meios físicos sem cabeamento 3.Wi-Fi (IEEE ) Alguns padrões adotados: IEEE a 5 Ghz, 54 Mbps. IEEE b 2,4 Ghz, 11 Mbps. IEEE g 2,4 Ghz, 54 Mbps. IEEE n (em estudo) 2,4 e 5 Ghz, até 300 Mbps. IEEE s redes mesh (em malha).

38 Meios físicos sem cabeamento 3.Wi-Fi (IEEE ) Problemas com obstáculos (vidro, água, paredes) Refletem ou absorvem parcialmente o sinal, diminuindo o seu alcance. Custo cada vez mais baixo popularização da rede sem-fio.

39 Meios físicos sem cabeamento 4.WiMAX (IEEE ) Interface sem fio para MANs. Alcance de até 50 km a 1 Gbps. Opera na faixa ISM de 2,4 a 2,483 Ghz.

40 Meios físicos sem cabeamento 4.WiMAX (IEEE ) Vantagens Custos mais baixos para implantação de infraestrutura. Suporte da indústria a esse padrão.

41 Meios físicos sem cabeamento 4.WiMAX (IEEE ) Desvantagens Na prática, as taxas de transmissão são muito baixas. Interferência gerada por causas meteorológicas.

42 Meios físicos sem cabeamento 5.Padrões 2G, 2,5G e 3G (IEEE ) Padrões que abrangem toda a telefonia móvel, não só tráfego de dados. Usa a infra-estrutura da rede de telefonia celular.

43 Meios físicos sem cabeamento 5.Padrões 2G, 2,5G e 3G (IEEE ) Diversos padrões: 2G: GPRS 2,5G: EDGE, 1XRTT 3G: UMTS/WCDMA, EVDO, etc

44 Meios físicos sem cabeamento 5.Padrões 2G, 2,5G e 3G (IEEE ) Vantagens: Tecnologia já existente, implementada e em funcionamento. Desvantagens: Custo alto de implementação.

45 Meios físicos sem cabeamento 6.Rádio Sinal da Internet distribuído por pontos de presença (PoPs) espalhados por uma região. Muito popular no interior do Brasil. Padrões: DSSS, MMDS, LMDS.

46 Meios físicos sem cabeamento 6.Rádio Vantagens: Baixo custo de manutenção. Boas taxas de preço e velocidade, rateadas por vários usuários.

47 Meios físicos sem cabeamento 6.Rádio Desvantagens: Sofre interferência de fenômenos meteorológicos e obstáculos naturais (como árvores).

48 Meios físicos sem cabeamento 7.Microondas Uso com satélites (penetra facilmente na atmosfera). Alcance muito grande (50 km, pelo menos). Sem obstáculos entre o transmissor e o receptor. Necessidade de que ambos estejam vendo, um ao outro.

49 Meios físicos sem cabeamento 7.Microondas Tipos: Em visibilidade Em tropodifusão Via satélite

50 Meios físicos sem cabeamento 7.Microondas Em visibilidade: Uso de antenas parabólicas. Alcance de 50 km em média. Uso de antenas repetidoras e placas refletoras para restaurar e redirecionar o sinal.

51 Meios físicos sem cabeamento 7.Microondas Em tropodifusão: Sinal é refletido na troposfera para alcançar o destino. Utilizam grandes antenas parabólicas ou quadradas, algumas com áreas de até 700 m 2 Diversas bandas de transmissão.

52 Meios físicos sem cabeamento 7.Microondas Via satélite: Enviado a um satélite em órbita, para depois ser reenviado ao destino. Atrasos de até 270 ms na comunicação atrapalha comunicações interativas